DD159764A5 - METHOD FOR PRODUCING A SILICON DIOXIDE AND CARBON CONTAINING PREPRODUCTIVE TO SILICON AND / OR SILICON CARBIDE EQUIPMENT - Google Patents
METHOD FOR PRODUCING A SILICON DIOXIDE AND CARBON CONTAINING PREPRODUCTIVE TO SILICON AND / OR SILICON CARBIDE EQUIPMENT Download PDFInfo
- Publication number
- DD159764A5 DD159764A5 DD81230953A DD23095381A DD159764A5 DD 159764 A5 DD159764 A5 DD 159764A5 DD 81230953 A DD81230953 A DD 81230953A DD 23095381 A DD23095381 A DD 23095381A DD 159764 A5 DD159764 A5 DD 159764A5
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- silicon
- carbon
- fluidized bed
- quartz sand
- sand grains
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/02—Silicon
- C01B33/021—Preparation
- C01B33/023—Preparation by reduction of silica or free silica-containing material
- C01B33/025—Preparation by reduction of silica or free silica-containing material with carbon or a solid carbonaceous material, i.e. carbo-thermal process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/90—Carbides
- C01B32/914—Carbides of single elements
- C01B32/956—Silicon carbide
- C01B32/963—Preparation from compounds containing silicon
- C01B32/97—Preparation from SiO or SiO2
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Glanulating (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Siliciumdioxid und Kohlenstoff enthaltenden Vorproduktes fuer die Silicium- und/oder Siliciumcarbiderzeugung. Die Erfindung bezweckt eine einfachere und wirtschaftlichere Herstellung eines Vorproduktes fuer die Silicium- und/oder Siliciumcarbiderzeugung sowie eine Erhoehung der Reinheit des Endproduktes. Aus Quarzsandkoernern wird mit Hilfe von Wasserdampf und Gasen ein fluidisiertes Bett erzeugt und aufrechterhalten, dessen Temperatur im Bereich von 500 bis 700 Grad C liegt, wobei in dieses ueber 250 Grad C heisse fluessige Kohlenwasserstoffe eingeduest und staendig frische oder auch schon kohlenstoffbelegte Quarzsandkoerner mit einer Temperatur von 600 bis 800 Grad C eingeblasen werden. Auf diesen Quarzsandkoernern kracken die Kohlenwasserstoffe so, dass eine Oelkoksschicht entsteht oder die vorhandene verdickt wird, und zwar bis die Kohlenstoffmenge der Oelkoksschichten zumindest der stoechiometrisch fuer die Umsetzung der umhuellten Quarzsandkoerner zu Silicium und/oder Siliciumcarbid erforderlichen Kohlenstoffmenge entspricht. Die schwerer gewordenen abgesunkenen Teilchen werden unten aus dem fluidisierten Bett abgezogen.The invention relates to a method for producing a silica and carbon-containing precursor for silicon and / or silicon carbide production. The invention aims at a simpler and more economical production of a precursor for the silicon and / or silicon carbide production and an increase in the purity of the final product. From Quarzsandkoernern is generated and maintained by means of water vapor and gases, a fluidized bed whose temperature is in the range of 500 to 700 degrees C, in this about 250 degrees C hot liquid hydrocarbons injected and constantly fresh or even carbon-coated Quarzsandkoerner with a temperature be injected from 600 to 800 degrees C. On these Quarzsandkoernern crack the hydrocarbons so that a Oelkoksschicht arises or thickened the existing, until the carbon amount of Oelkoksschichten at least the stoichiometrically corresponds to the implementation of umschuellten Quarzsandkoerner to silicon and / or silicon carbide carbon amount required. The heavier sunk particles are withdrawn from the bottom of the fluidized bed.
Description
230953 6230953 6
AP C 01 B/230 953/6 59 360 27AP C 01 B / 230 953/6 59 360 27
Verfahren zur Herstellung eines Siliciumdioxid und Kohlenstoff enthaltenden Vorproduktes für die Silicium- und/oder SiliciumcarbiderzeugungProcess for the preparation of a silica and carbon precursor for silicon and / or silicon carbide production
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Siliciumdioxid and Kohlenstoff enthaltenden Vorproduktes für die Silicium- und/oder Siliciumcarbider-'zeugung. " . .The invention relates to a process for preparing a silica and carbon precursor for silicon and / or silicon carbide production. "...
Der Ausgangsstoff ist dabei Quarzsand oder Quarzmehl, Im folgenden wird aus terminologischen Gründen stets der Ausdruck Quarzsand verwandt. Das Körnungsband des eingeh setzten Quarzsandes soll möglichst eng sein, obwohl mit unterschiedlichen Körnungen gearbeitet werden kann. Silicium meint elementares Silicium hoher Reinheit,,The starting material is quartz sand or quartz powder. In the following, the term quartz sand is always used for terminological reasons. The grain band of the einge sat quartz sand should be as narrow as possible, although it can be worked with different grain sizes. Silicon means elemental silicon of high purity,
Es wird für die verschiedensten Zwecke benötigt, beispielsweise zur Herstellung von Ferrosilicium und Calciumsilicide Reines Silicium wird aber insbesondere auch in der Halbleitertechnik eingesetzt. Siliciumcarbid besteht aus Silicium und Kohlenstoff und hat die chemische Formel SiC. Es ist gegen die meisten chemischen Einflüsse s.ehr widerstandsfähig und besitzt neben Borcarbid und Diamanten die größte Härte«.It is required for various purposes, for example for the production of ferrosilicon and calcium silicide e-purity silicon is also used in particular in semiconductor technology. Silicon carbide consists of silicon and carbon and has the chemical formula SiC. It is resistant to most chemical agents and has the highest hardness besides boron carbide and diamonds. "
Siliciumcarbid wird in der Schleifmittelindustrie- zu Schleife pulvern und Schleifpasten, Schleifscheiben und dergleichen verarbeitet, Siliciumcarbid-Schleifmittel lassen sich gleichermaßen für harte Stoffe, wie Sinterhartmetalle, Stahl-Silicon carbide is processed in the abrasive industry into loop powders and grinding pastes, grinding wheels and the like, silicon carbide abrasives are equally suitable for hard materials such as sintered hard metals, steel
230953 6230953 6
.-..·.- -2- AP C 01 B/230 953/6.- .. · .- -2- AP C 01 B / 230 953/6
• 59 360 27• 59 360 27
goß, als auch für'duktiles Material, -wie Aluminium, Messing und Kupfer einsetzen; aber .auch Gummi, Leder und Holz können bearbeitet werden. Wegen des ausgezeichneten Wärmeleitvermögens und der chemischen Widerstandsfähigkeit bei hohen Temperaturen ist Siliciumcarbid ein geeignetes Material zur Herstellung von feuerfesten Ausrüstungen für Industrieöfen, die besonderen Anforderungen, wie schnelle Abführung der Reaktionswärme, gute Beheizbarkeit von außen, eventuell verbunden mit großer Verschleißfestigkeit und korrosiver Widerstandsfähigkeit, gerecht werden müssen.poured, as well as for'ductile material, such as aluminum, brass and copper insert; but also rubber, leather and wood can be processed. Because of its excellent thermal conductivity and chemical resistance at high temperatures, silicon carbide is a suitable material for the production of refractory equipment for industrial furnaces, which meet special requirements such as rapid dissipation of the reaction heat, good external heatability, possibly combined with high wear resistance and corrosive resistance have to.
Die Zinkindustrie verwendet z. B. Siliciumcarbid-Muffeln · und gemauerte Kondenser zur Verarbeitung der Erze. Wegen der guten elektrischen Leitfähigkeit und Beständigkeit gegen Sauerstoff bei höheren Temperaturen werden aus Siliciumcarbid und geeigneten Bindemitteln Heizelemente für elektrische Widerstandsöfen hergestellt, die Dauerbeanspruchung bis zu 1.500 0C aushalten. Auch Infrarotheizöfen kann man mit derartigen Elementen ausstatten. Zur Spannungsbegrenzung in der Stark- und Schwachstromtechnik werden aus Siliciumcarbid Bauelemente gefertigt, die einen spannungsabhängigen elektrischen Widerstand zeigen. Hierfür wie auch für Hochtemperaturtransistoren und Hochtemperaturdioden wird ein speziell hergestelltes, besonders reines und dotiertes Siliciumcarbid verwendet. Neben der Anwendung, bei der die Eigenschaften .des kristallinen Siliciumcarbids ausgenutzt werden, läßt sich Siliciumcarbid auch in Faserform oder als Schaum erhalten. Die Fasern werden in Kombination mit anderen Materialien zu feuerfesten Geweben, der'Schaum zu korrosionsfesten und temperaturbeständigen Isolierstoffen weiterverarbeitet.The zinc industry uses z. B. silicon carbide muffles · and bricked condenser for processing the ores. Due to the good electrical conductivity and resistance to oxygen at higher temperatures, heating elements for electrical resistance furnaces are produced from silicon carbide and suitable binders, which withstand sustained stress up to 1,500 ° C. Even infrared heaters can be equipped with such elements. To limit the voltage in the heavy and weak current technology, silicon carbide components are manufactured, which show a voltage-dependent electrical resistance. For this purpose, as well as for high-temperature transistors and high-temperature diodes, a specially prepared, particularly pure and doped silicon carbide is used. In addition to the use of the properties of the crystalline silicon carbide, silicon carbide can also be obtained in fibrous form or as a foam. The fibers are processed in combination with other materials into refractory fabrics, the foam to corrosion-resistant and temperature-resistant insulating materials.
230953 S230953 p
-3- AP C 01 B/230 953/6-3- AP C 01 B / 230 953/6
59 360 /2759 360/27
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen C h arakteristik the known technical solutions
Trotz der erheblichen technischen Bedeutung von Siliciumcarbid hat die Technologie der Herstellung in den letzten Jahrzehnten keine beachtlichen Fortschritte aufzuweisen Sie erfolgt seit Acheson (1891) durch Erhitzen von hauptsächlich Siliciumdioxid in Form von Quarzsand und Kokspulver. Die Herstellung ist aufwendig und macht Siliciumcarbid sowie Produkte aus Siliciumcarbid teuer.Despite the considerable technical importance of silicon carbide, the technology of manufacture has not made any significant progress in recent decades. Since Acheson (1891), this has been done by heating mainly silica in the form of quartz sand and coke powder. The production is complex and makes silicon carbide and silicon carbide products expensive.
Für den technischen Prozeß der Herstellung von Siliciumcarbid werden folgende Rohstoffe verwendet:The following raw materials are used for the technical process of producing silicon carbide:
Siliciumdioxid in Form von Quarzsand oder feingebrochenem Quarz von möglichst großer Reinheit,Silica in the form of quartz sand or fine quartz of the highest possible purity,
Kohlenstoff in Form von Hütten-, Pech-, Petrolkoks oder Anthrazit, · .Carbon in the form of metallurgical, pitch, petroleum coke or anthracite, ·.
Natriumchlorid,Sodium chloride,
Sägemehl. . ,Sawdust. , .
Quarz und Kohle kommen in annähernd stöchiometrischen Verhältnissen zur Anwendung, wobei ein geringer Überschuß an Kohle erwünscht ist» Sägemehl wird beigegeben, um das Reaktionsgemisch aufzulockern. Das Natriumchlorid dient dazu, die in den Rohstoffen vornehmlich enthaltenen Alüminiura- und Eisensauerstoffverbindungen, welche die Ausbildung der Kristalle verhindern und auch- für eine katalytische Zersetzung des- gebildeten Siliciumcarbids verantwortlich gemacht werden, als Chloride durch Verdampfen zu entfernen. - DieQuartz and coal are used in approximately stoichiometric ratios, with a slight excess of carbon being desirable. "Sawdust is added to loosen the reaction mixture. The purpose of the sodium chloride is to remove by evaporation the chloride and iron compounds predominantly contained in the raw materials, which prevent the formation of the crystals and are also responsible for the catalytic decomposition of the silicon carbide formed. - The
230953 6230953 6
AP C ΟΙ Β/230 953/6 . 59 360 27AP C ΟΙ Β / 230 953/6. 59 360 27
technische Herstellung des Siliciumcarbids erfolgt wegen der hohen Eeaktionstemperatur (2.000 0C) im allgemeinen in elektrischen Widerstandsöfen« Eeaktionsverlauf und Ausbeute hängen wesentlich von der homogenen Durchmischung der Rohstoffe, bei genauer Körnungseins tellung der Quarzsandkörner einerseits, des Kokspulvers andererseits abo technical production of silicon carbide is due to the high reaction temperature (2,000 0 C) generally in electrical resistance ovens «Eeaktionsverlauf and yield depend essentially on the homogeneous mixing of the raw materials, with accurate Körnungseins position of the quartz sand grains on the one hand, the coke powder on the other hand from o
Ziel der Erfindung · Object of the invention
Das Ziel der Erfindung besteht in der einfacheren und wirtschaftlicheren Herstellung eines Vorprodukts für die Silicium- und/oder Siliciumcarbiderzeugung sowie in. der Erhöhung der Eeinheit 'des Endproduktes.The object of the invention is the simpler and more economical production of a precursor for the silicon and / or silicon carbide production and in the increase of the unit of the end product.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vorprodukt zu schaffen, aus dem Silicium und/oder Siliciumcarbid hergestellt werden können, ohne daß es der Mischung von Quarzsand und Kokspulver bedarf,The invention has for its object to provide a precursor from which silicon and / or silicon carbide can be produced without the need for the mixture of quartz sand and coke powder,
Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, daß aus Quarzsandkörnern mit Hilfe Von Wasserdampf und Gasen ein fluidisiertes Bett erzeugt und aufrechterhalten wird, dessen Temperatur im Bereich von 500 bis 700 0C liegt, daß in das 'fluidisierte Bett über' 250 0C heiße flüssige Kohlenwasserstoffe eingedüst werden und daß in das fluidisierte Bett ständig frische oder auch schon kohlenstoffbelegte Quarzsandkörner mit einer Temperatur von 600 bis 800 °C eingeblasen werden, auf denen die Kohlenwasserstoffe so kracken, daß eine ölkoksschicht entsteht oder die vorhandene verdickt wird, und zwar bis die Kohlenstoffmenge der ölkoksschichten zumindest der stöchiometrisch für die UmsetzungAccording to the invention it is now provided that from quartz sand grains with the aid of water vapor and gases, a fluidized bed is generated and maintained whose temperature is in the range of 500 to 700 0 C, that in the 'fluidized bed above' 250 0 C hot liquid hydrocarbons are injected and that in the fluidized bed constantly fresh or even carbon-coated quartz sand grains are injected at a temperature of 600 to 800 ° C, on which crack the hydrocarbons so that a ölkoksschicht formed or the existing thickened, until the carbon amount of the ölkoksschichten at least the stoichiometric for the implementation
230953 6230953 6
-5- " AP C 01 B/230 953/6 59 360 27-5- "APC 01 B / 230 953/6 59 360 27
der umhüllten Quarzsandkörner zu Silicium und/oder Siliciumcarbid erforderlichen Kohlenstoffmenge entspricht, und daß die dadurch schwerer gewordenen, abgesunkenen Teilchen unten aus dem fluidisieren Bett abgezogen werden. Mit anderen Worten ist also nach der Erfindung vorgesehen, in einem fluidisieren Bett aus Quarzsandkörnern bei geeigneter Temperatur und Kohlenstoff auf die Quarzsandkörner gleichsam als eine Umhüllung aufzukracken0 Der überwiegende Energiebedarf für den Krackprozeß kann durch die .fühlbare Wärme der Quarzsandkörner und der bereits mit Kohlenstoff überzogenen Quarzsandkörner aufgebracht werden, die auf die ,notwendige Temperatur durch das partielle Abbrennen des Kohlenstoffs in einem gesonderten Vorerhitzer oder durch Wärmeabgabe heißer Abgase aufgeheizt wird. Man kann aber die Temperatur des fluidisieren Bettes auch oder außerdem durch partielle Verbrennung der Kohlenwasserstoffe aufrechterhalten, . · ,. ' corresponds to the amount of carbon required to silicon and / or silicon carbide, and that the thus-subsided, sunken particles are drawn down from the fluidized bed. In other words, it is thus provided according to the invention to crack in a fluidized bed of quartz sand grains at a suitable temperature and carbon on the quartz sand grains as an envelope 0 The overwhelming energy requirement for the cracking process can be due to the .Heatable heat of quartz sand grains and already coated with carbon Quartz sand grains are applied, which is heated to the necessary temperature by the partial burning of the carbon in a separate preheater or by heat emission of hot exhaust gases. But you can also maintain the temperature of the fluidized bed or also by partial combustion of the hydrocarbons,. ·,. '
Wirbelschichtverfahren zum Verkoken von Kohlenwasserstoffen sind grundsätzlich bekannt, wobei auch bereits mit festen Wärmeträgern .in Form von Sand gearbeitet wurde. Hier werden jedoch auf den Wärmeträgern keine Koksschichten erzeugt und entsprechende Produkte nicht abgezogen.Fluidized bed processes for coking hydrocarbons are known in principle, although solid heat carriers have also been used in the form of sand. Here, however, no coke layers are produced on the heat carriers and corresponding products are not removed.
Arbeitet man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, so hängt die Menge des ölkokses, der sich auf den einzelnen Quarzsandkörnern ablagert, einerseits von den th'ermodynamischen Bedingungen und außerdem von der statischen Aufenthaltszeit. der Quarz s and körner im fluidisierimBett ab. Gemäß der Erfindung kann also bei der beschriebenen Verfahrensweise auf den Quarzsandkörnern eine stöchiometrische oder überstöchiometri-sche ölkoksmenge abgelagert werden, wie sie für die Weiterverarbeitung der .Vorprodukte erforderlich ist. Das .If the process according to the invention is used, the amount of oil coke deposited on the individual quartz sand grains depends on the one hand on the thermodynamic conditions and on the other hand on the static residence time. the quartz s and grains in the fluidizing bed. According to the invention, therefore, a stoichiometric or superstoichiometric amount of oil can be deposited on the quartz sand grains in the described procedure, as required for the further processing of the .products. The .
230953230953
-6- AP C 01 B/230 953/6 59 360 27-6- AP C 01 B / 230 953/6 59 360 27
erfindungsgemäße Verfahren wird im allgemeinen kontinuier- · lieh geführt, und zwar so, daß das schon kohlenstoffüberzogene Produkt, das nach Erreichen des, thermischen GIeichgewichtes im Überschuß vorhanden ist, nach.dem Ausschleusen aus dem fluidisierten Bett vor Erreichen des Vorerhitzers abgezogen w ird.The process according to the invention is generally carried out continuously in such a way that the already carbon-coated product, which is present in excess after the thermal equilibrium has been reached, is removed from the fluidized bed before it has reached the preheater after discharge.
Zweckmäßig werden frische Quarzsandkörner in den Vorerhitzer eingeführt und dort mit dem heißen Material gemischt und zusammen mit diesem auf maximal 800 0C aufgeheizt»Appropriately, fresh quartz sand grains are introduced into the preheater and mixed there with the hot material and heated together with this to a maximum of 800 0 C »
Im Rahmen der Erfindung liegt es, mit ölkoks bereits beladenen Quarzsand im Kreislauf, zu führen, um dadurch die Menge der ölkoksablagerung auf den einzelnen Quarzsandkörnern zu beeinflussen. Aus dem fluidisierten Bett werden kopfseitig gasförmige und kondensierbare Kohlenwasserstoffe abgezogen.It is within the scope of the invention to recirculate ölkoks already loaded quartz sand, thereby affecting the amount of oil coke deposit on the individual quartz sand grains. From the fluidized bed gaseous and condensable hydrocarbons are withdrawn at the top.
Im Rahmen der Erfindung können die verschiedensten Kohlenwasserstoffe für die Bildung des ölkokses auf den Quarzsandkörnern eingesetzt werden. Nach bevorzugter Ausführungsform werden als Einsatzstoffe schwere Erdölfraktionen und Steinkohlenteere und -teerpeche eingesetzteIn the context of the invention, a wide variety of hydrocarbons can be used for the formation of the oil coke on the quartz sand grains. According to a preferred embodiment are used as feedstocks heavy petroleum fractions and coal tar and tar pitches
Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß nachdem erfindungsgemäßen Verfahren ein Vorprodukt gewonnen wird, welches ohne weiteres für die Herstellung von Silicium und/ oder Siliciumcarbid eingesetzt werden kann, und zwar dort, wo bisher eine aufwendige und sorgfältige Mischung von Quarzsand einerseits und Kokspulver andererseits erforderlich war. Im Ergebnis kann die Herstellung von Silicium bzw. Siliciumcarbid selbst durch Verwendung des erfindungsgemäßen Vorproduktes vereinfacht werden. Insbesondere lassen sich aus dem erfindungsgemäßen Vorprodukt sehr reine End-The advantages achieved are to be seen in the fact that the method according to the invention, a precursor is obtained, which can be readily used for the production of silicon and / or silicon carbide, where previously a complex and careful mixture of quartz sand on the one hand and coke powder on the other was required. As a result, the production of silicon or silicon carbide itself can be simplified by using the precursor of the present invention. In particular, very pure end products can be prepared from the precursor according to the invention.
230953230953
-7- ' AP C 01 B/230 953/6-7- 'AP C 01 B / 230 953/6
59 360 2759 360 27
produkte Silicium bzw. Siliciumcarbid herstellen, reine Ausgangsstoffe vorausgesetzt. .products produce silicon or silicon carbide, assuming pure starting materials. ,
Zur Herstellung von Silicium wird das gleichsam Mikropellets darstellende Vorprodukt in einen üblichen Elektroofen eingebracht, der beispielsweise saine üblichen drei Elektroden aufweist. In diesem Elektroofen reagieren dann Silicium und Kohlenstoff nach der Formel SiO2 + 2C—> Si + 2COFor the production of silicon, the micropellets representing precursor is introduced into a conventional electric furnace, which has, for example, saine usual three electrodes. In this electric furnace then silicon and carbon react according to the formula SiO 2 + 2C-> Si + 2CO
zu Silicium«, In einem Blektrodenofen-kann die Eeaktion zu Siliciumcarbid nicht geführt werden, weil das Siliciumcarbid fest ist, gleichsam an die Elektroden anwächst und folglich nicht ohne.weiteres aus dem Ofen entnommen werden kann. Die Herstellung von Siliciumcarbid erfolgt nach der Formel .In silicon, the reaction to silicon carbide can not be carried out in a plasma furnace, because the silicon carbide is solid, as it were, growing on the electrodes and thus can not be removed from the furnace without further ado. The production of silicon carbide takes place according to the formula.
SiO2 + 3C— * SiC + 2CO.SiO 2 + 3C- * SiC + 2CO.
Diese Eeaktion.wird im allgemeinen, auf einem horizontalen Herd durchgeführt, der eine Schüttung·der Reaktionspartner, im vorliegenden Falle also der Mikropellets erhält. Durch die aufgebrachte Schicht wird elektrische Energie hindurchgeschickt, wobei die Reaktion wie angegeben abläuft. Allerdings ist es erforderlich, eine Abdeckung mit Kohlenstoff vorzunehmen, um den Luftsaüerstoff von der Reaktion fernzuhalten. Entsprechend könnte man auch im Vakuum arbeiten. Bei dieser Verfahrensweise entsteht gleichsam ein Stab oder Strang von weitgehend kristallinem Siliciumcarbid.This reaction is generally carried out on a horizontal hearth which receives a bed of reactants, in this case micropellets. Electrical energy is passed through the applied layer, with the reaction proceeding as indicated. However, it is necessary to cover with carbon to keep the airborne acid from the reaction. Accordingly, one could also work in a vacuum. In this procedure, as it creates a rod or strand of largely crystalline silicon carbide.
Aus fuhr ungs b e is p ie 1 . . Execution item 1 . ,
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden,- · 'The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment,
230953230953
-8- AP C 01 B/230 953/6 59 360 27-8- AP C 01 B / 230 953/6 59 360 27
Die dazugehörige Zeichnung zeigt einen Reaktor mit Vorerhitzer, in dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann. · .The accompanying drawing shows a reactor with preheater, in which the inventive method can be performed. ·.
In den Reaktor 1 werden zunächst Quarzsandkörner 2 mit einer Temperatur von 600 bis 800 0C eingeblasen. Mit Hilfe von Wasserdampf 3 u^<3 Gasen 4 wird aus diesen ein fluidisiertes f. Bett/5 erzeugt und aufrechterhalten, dessen Temperatur im Bereich von 500 bis 700 0C liegt. In dieses fluidisiertes Bett 5 werden über 250 0C heiße flüssige Kohlenwasserstoffe eingedüst. Die Kohlenwasserstoffe kracken dabei auf die Quarzsandkörner auf und bilden eine ölkoksschicht, und zwar in zumindest stöchiometrischer -ode'r in überstöchiometrischer Menge» Die dadurch schwerer gewordenen Teilchen sinken nach unten ab und werden am unteren Ende 7 des Reaktors aus diesem abgezogen. Der überwiegende Energiebedarf -für den Krackprozeß wird dabei durch die fühlbare Wärme der Quarzsandkörner 2 aufgebracht,-Vor dem Einführen in den Reaktor werden diese über einen Vorerhitzer 8 geführt. Hierzu wird ein Teil der aus dem Reaktor abgezogenen Produkte dem Vorerhitzer zugeführt, und in diesem erfolgt ein partielles Abbrennen des Kohlenstoffes auf den Quarzsandkörnern 2. Die Aufheizung der Quarzsandkörner kann auch durch heiße Abgase herbeigeführt werden. Über den. Vorerhitzer 8 werden ferner frische Quarzsandkörner 2 aufgegeben. Die von Kohlenstoff überzogenen Produkte werden nach dem Ausschleusen aus dem' fluid isierten Bett 5 vor Erreichen des Vorerhitzers 8 zumindest teilweise abgezogen,. Über die Leitung 9 werden oberhalb des -fluidisierten Bettes gasförmige und kondensierbare Kohlenwasserstoffe abgezogen. Als Kohlenwasserstoffe"6 finden schwere Erdölfraktionen und Steinkohlenteere bzw, Steinkohlenteerpeche Verwendung, als Gase für das fluidisierte Bett neben Wasserdampf, Stickstoff sowie in bezug auf die Reaktion neutrale und/oder aus-Quartz sand grains 2 having a temperature of 600 to 800 ° C. are first blown into the reactor 1. With the help of water vapor 3 u ^ <3 gases 4 from these a fluidized f. Bed / 5 is generated and maintained, the temperature in the range of 500 to 700 0 C. In this fluidized bed 5 over 250 0 C hot liquid hydrocarbons are injected. The hydrocarbons thereby crack on the quartz sand grains and form a ölkoksschicht, in at least stoichiometric -ode'r in superstoichiometric amount. "The thus become heavier particles fall down and are withdrawn at the lower end 7 of the reactor from this. The predominant energy requirement -for the cracking process is applied by the sensible heat of the quartz sand grains 2 -Vor before introduction into the reactor, these are passed through a preheater 8. For this purpose, a part of the products withdrawn from the reactor is supplied to the preheater, and in this there is a partial burning of the carbon on the quartz sand grains 2. The heating of the quartz sand grains can also be brought about by hot exhaust gases. On the. Preheater 8 are further given up fresh quartz sand grains 2. After being discharged from the fluidized bed 5, the carbon-coated products are at least partially withdrawn before reaching the preheater 8. Via line 9 gaseous and condensable hydrocarbons are withdrawn above the fluidized bed. As hydrocarbons "6, heavy petroleum fractions and coal tar or coal tar pitches are used as gases for the fluidized bed in addition to water vapor, nitrogen and neutral and / or with respect to the reaction.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3023297A DE3023297C2 (en) | 1980-06-21 | 1980-06-21 | Process for the production of a preliminary product for the production of silicon carbide |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD159764A5 true DD159764A5 (en) | 1983-04-06 |
Family
ID=6105145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD81230953A DD159764A5 (en) | 1980-06-21 | 1981-06-19 | METHOD FOR PRODUCING A SILICON DIOXIDE AND CARBON CONTAINING PREPRODUCTIVE TO SILICON AND / OR SILICON CARBIDE EQUIPMENT |
Country Status (30)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4364974A (en) |
| JP (1) | JPS5917046B2 (en) |
| AR (1) | AR228156A1 (en) |
| AT (1) | AT382356B (en) |
| AU (1) | AU543665B2 (en) |
| BE (1) | BE889300A (en) |
| BR (1) | BR8103881A (en) |
| CA (1) | CA1156520A (en) |
| CH (1) | CH646926A5 (en) |
| CS (1) | CS225844B2 (en) |
| DD (1) | DD159764A5 (en) |
| DE (1) | DE3023297C2 (en) |
| DK (1) | DK155589C (en) |
| ES (1) | ES503174A0 (en) |
| FI (1) | FI67569C (en) |
| FR (1) | FR2484988B1 (en) |
| GB (1) | GB2078698B (en) |
| IE (1) | IE51313B1 (en) |
| IS (1) | IS1121B6 (en) |
| IT (1) | IT1137188B (en) |
| LU (1) | LU83442A1 (en) |
| MX (1) | MX157622A (en) |
| NL (1) | NL187061C (en) |
| NO (1) | NO155838C (en) |
| PL (1) | PL133607B1 (en) |
| PT (1) | PT73163B (en) |
| SE (1) | SE441275B (en) |
| SU (1) | SU1080740A3 (en) |
| YU (1) | YU43497B (en) |
| ZA (1) | ZA813980B (en) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4482512A (en) * | 1981-05-29 | 1984-11-13 | Morganite Special Carbons Limited | Making silicon carbide bodies |
| EP0111008B1 (en) * | 1982-06-01 | 1989-12-27 | MITSUI TOATSU CHEMICALS, Inc. | Process for manufacturing metal carbides and their precursors |
| DE3346870A1 (en) * | 1983-12-23 | 1985-07-11 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | METHOD FOR PRODUCING COCONUM-COVERED QUARTZ GRAINS |
| IT1176955B (en) * | 1984-10-12 | 1987-08-26 | Samin Abrasivi Spa | METALLIC SILICON PRODUCTION PROCEDURE SUITABLE FOR USE IN THE PHOTOVOLTAIC INDUSTRY |
| DE3541125A1 (en) * | 1985-05-21 | 1986-11-27 | International Minerals & Chemical Corp., Northbrook, Ill. | METHOD FOR THE PRODUCTION OF SILICON OR FERROSILICIUM IN AN ELECTRONIC SHELL OVEN AND FOR THE METHOD SUITABLE RAW MATERIALS |
| US4981668A (en) * | 1986-04-29 | 1991-01-01 | Dow Corning Corporation | Silicon carbide as a raw material for silicon production |
| DE3724541A1 (en) * | 1987-07-24 | 1989-02-02 | Applied Ind Materials | METHOD AND SYSTEM FOR THE PRODUCTION OF RAW MATERIAL BRIQUETTES FOR THE PRODUCTION OF SILICON OR SILICON CARBIDE OR FERROSILICIUM |
| WO1989008609A2 (en) * | 1988-03-11 | 1989-09-21 | Deere & Company | Production of silicon carbide, manganese carbide and ferrous alloys |
| DE3923446C1 (en) * | 1989-07-15 | 1990-07-26 | Applied Industrial Materials Corp. Aimcor, Deerfield, Ill., Us | |
| US5176893A (en) * | 1989-10-02 | 1993-01-05 | Phillips Petroleum Company | Silicon nitride products and method for their production |
| US5108729A (en) * | 1989-10-02 | 1992-04-28 | Phillips Petroleum Company | Production of carbide products |
| US5165916A (en) * | 1989-10-02 | 1992-11-24 | Phillips Petroleum Company | Method for producing carbide products |
| EP0527353B1 (en) * | 1991-08-08 | 1995-06-07 | Applied Industrial Materials Corporation Aimcor | Process for the production of silicon in electric low-shaft furnace and green bricks to carry out the process |
| JP2001513697A (en) | 1997-02-24 | 2001-09-04 | スーペリア マイクロパウダーズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | Aerosol method and apparatus, particle product, and electronic device manufactured from the particle product |
| RU2160705C2 (en) * | 1999-02-11 | 2000-12-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Композит" | Method of production of metallic silicon |
| GB0014584D0 (en) * | 2000-06-14 | 2000-08-09 | Bp Chem Int Ltd | Apparatus and process |
| JP4683195B2 (en) * | 2005-03-18 | 2011-05-11 | 戸田工業株式会社 | Method for producing silicon carbide powder |
| DE102007034912A1 (en) * | 2006-08-03 | 2008-02-07 | General Electric Co. | Device for the production of silicon for use in solar cells, comprises housing having wall, which has interior area that bounds a chamber, thermal energy sources, and quartz source inlet |
| US20080314445A1 (en) * | 2007-06-25 | 2008-12-25 | General Electric Company | Method for the preparation of high purity silicon |
| CN102229209B (en) * | 2010-09-16 | 2014-07-23 | 蒙特集团（香港）有限公司 | Method for using non-standard sand aggregates generated in manufacturing process of silicon carbide sand aggregates in solar silicon wafer cutting mortar |
| JP6037823B2 (en) * | 2012-12-27 | 2016-12-07 | 太平洋セメント株式会社 | Method for producing high-purity silicon carbide |
| WO2021228370A1 (en) * | 2020-05-12 | 2021-11-18 | Wacker Chemie Ag | Method for producing technical silicon |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1072587B (en) * | 1960-01-07 | |||
| US2378531A (en) * | 1941-09-30 | 1945-06-19 | Standard Oil Co | Catalytic conversion of residual hydrocarbon oils |
| US2700017A (en) * | 1951-06-05 | 1955-01-18 | Standard Oil Dev Co | Method of coking residual hydrocarbons |
| US2768095A (en) * | 1952-05-30 | 1956-10-23 | Shell Dev | Process of coating finely divided solid material |
| DE1188056B (en) * | 1962-08-07 | 1965-03-04 | Consortium Elektrochem Ind | Process for the production of a starting material suitable for the production of silicon carbide |
| US3759676A (en) * | 1971-01-22 | 1973-09-18 | Exxon Research Engineering Co | Integrated fluid coking gasification process |
| US3811916A (en) * | 1971-09-07 | 1974-05-21 | Aluminum Co Of America | Method for carbon impregnation of alumina |
-
1980
- 1980-06-21 DE DE3023297A patent/DE3023297C2/en not_active Expired
-
1981
- 1981-06-01 CH CH356381A patent/CH646926A5/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-09 PT PT73163A patent/PT73163B/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-12 GB GB8118145A patent/GB2078698B/en not_active Expired
- 1981-06-12 ZA ZA813980A patent/ZA813980B/en unknown
- 1981-06-12 AR AR285708A patent/AR228156A1/en active
- 1981-06-15 FR FR8111718A patent/FR2484988B1/en not_active Expired
- 1981-06-16 NO NO812028A patent/NO155838C/en unknown
- 1981-06-17 SE SE8103794A patent/SE441275B/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-17 FI FI811899A patent/FI67569C/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-17 YU YU1533/81A patent/YU43497B/en unknown
- 1981-06-17 ES ES503174A patent/ES503174A0/en active Granted
- 1981-06-17 AT AT0271181A patent/AT382356B/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-18 MX MX187866A patent/MX157622A/en unknown
- 1981-06-19 DK DK270981A patent/DK155589C/en active
- 1981-06-19 BE BE2/59228A patent/BE889300A/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-19 IS IS2649A patent/IS1121B6/en unknown
- 1981-06-19 AU AU71979/81A patent/AU543665B2/en not_active Ceased
- 1981-06-19 DD DD81230953A patent/DD159764A5/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-19 CA CA000380221A patent/CA1156520A/en not_active Expired
- 1981-06-19 SU SU813368377A patent/SU1080740A3/en active
- 1981-06-19 NL NLAANVRAGE8102976,A patent/NL187061C/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-19 BR BR8103881A patent/BR8103881A/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-19 US US06/275,159 patent/US4364974A/en not_active Expired - Lifetime
- 1981-06-19 JP JP56094103A patent/JPS5917046B2/en not_active Expired
- 1981-06-19 LU LU83442A patent/LU83442A1/en unknown
- 1981-06-20 PL PL1981231789A patent/PL133607B1/en unknown
- 1981-06-22 CS CS814708A patent/CS225844B2/en unknown
- 1981-06-22 IT IT22489/81A patent/IT1137188B/en active
- 1981-06-22 IE IE1385/81A patent/IE51313B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DD159764A5 (en) | METHOD FOR PRODUCING A SILICON DIOXIDE AND CARBON CONTAINING PREPRODUCTIVE TO SILICON AND / OR SILICON CARBIDE EQUIPMENT | |
| DE60224394T2 (en) | METALLURGICAL SILICON OF MEDIUM PURITY AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF | |
| DE2642554C3 (en) | Process for the production of a-silicon nitride | |
| DE2922468C2 (en) | Process for the production of silicon or ferrosilicon | |
| DE2909104A1 (en) | SINTERING SILICON CARBIDE POWDERS AND PROCESS FOR THEIR PRODUCTION | |
| DE2611667A1 (en) | PROCESS FOR THE RECOVERY OF CHLORINE AND IRON OXIDE FROM CONTAMINATED IRON (II) -CHLORIDE-CONTAINING CHLORIDE MIXTURES, WHICH ARE PRODUCED IN THE CHLORINATION OF TITANIUM-CONTAINING RAW MATERIALS | |
| DE602004010538T2 (en) | Durable graphite bodies and process for their preparation | |
| DE2314391A1 (en) | PROCESS FOR BURNING OR GRAPHITING FORMED CARBON BODIES | |
| AT215959B (en) | Process for the production of silicon tetrafluoride and / or carbon fluorides and, if appropriate, hydrogen fluoride or aluminum and sodium fluoride or sodium silicofluoride from fluorine minerals, in particular fluorspar | |
| DE2461821A1 (en) | METHOD OF MANUFACTURING HEXAGONAL BORNITRIDE | |
| DE925345C (en) | Process for removing inorganic impurities, in particular iron, silicon and titanium compounds, from materials with a high carbon content, such as coke or anthracite | |
| EP0527353B1 (en) | Process for the production of silicon in electric low-shaft furnace and green bricks to carry out the process | |
| DE688436C (en) | Process for heating the reaction mixture to the temperatures required for the reaction in the production of magnesium | |
| DE1258850B (en) | Process for the production of pure silicon carbide | |
| DE2145912C3 (en) | Process for the production of aluminum | |
| DE1036827B (en) | Process for the production of fluorine compounds from raw materials containing fluorine, in particular from fluorine minerals | |
| DE397673C (en) | Process for the production of aluminum chloride by reducing alumina in the presence of chlorine and a reducing agent | |
| DE558434C (en) | Thermal production of phosphorus or phosphoric acid from rock phosphates | |
| AT36719B (en) | Process for the production of carbides or cyanamide from calcium in an electric furnace. | |
| DE1144014B (en) | Process for the reduction of aluminum oxide with carbon in an electric arc furnace | |
| DE4126254C2 (en) | Process for the production of silicon by reduction of quartz in an electronic low shaft furnace | |
| AT205754B (en) | Process for the production of carbon-containing aluminum-silicon-iron alloys | |
| DE1186447B (en) | Process for the production of silicon carbide | |
| DE4126255C2 (en) | Process for the production of silicon by reduction of quartz in an electronic low shaft furnace | |
| DE2224030A1 (en) | METHOD OF MANUFACTURING WHISKERS |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |